Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №15/2006
Почему же, почему?..

Почему же, почему?..

? Эти удивительные облака я видел во время перелёта из Лондона в Гренобль утром 23 декабря 2005 г. Похоже, что в прямо в облаках сидели дымящие трубы. Однако вряд ли это были настоящие трубы – облачность, очевидно, была высокой. Фотографии я сделал под разными углами зрения. Что это такое было?

Ответ 1. Показанные «дымы» действительно образованы водяным паром, выходящим из дымовых труб, хотя сами трубы, конечно, ниже уровня облаков. Просто при высоком атмосферном давлении создаются условия для возникновения температурной инверсии, когда в отличие от нормальной ситуации температура воздуха растёт с высотой. Когда более тёплый воздух опускается, он попадает в струю более холодного нижележащего воздуха. В холодных воздушных массах практически нет ветра, и пар из трубы поднимается вертикально вверх в зимнем воздухе. Так как этот пар значительно теплее, чем вышележащие воздушные массы, он может пробиться сквозь слой температурной инверсии к более тёплому воздуху вверху. Не случайно, что слой температурной инверсии находится на том же уровне, что и облако. Когда холодные и тёплые массы встречаются, водяной пар конденсируется и образуется защитный слой слоистых облаков, через который и пробивается пар из трубы. Простая проверка метеосводок за указанное число свидетельствует, что необходимое для такого явления высокое давление имело место.

Ответ 2. За двадцать лет полётов на военном самолёте с базы в Линкольншире на восточном берегу Англии я неоднократно наблюдал явление, показанное на фотографии. Зимой, при лёгком восточном или северо-восточном ветре, слоистые облака дрейфуют над Северным морем к побережью. Нижняя кромка облаков чаще всего размыта и находится обычно на высоте 200–270 м, в то время как верхняя кромка почти всегда хорошо выражена и находится на высоте 660–830 м. На этой высоте существует сильная температурная инверсия, так что сразу над облаками разность температур чистого воздуха достигает 8 °С. В такие дни горячий воздух от градирен трёх электростанций на реке Трент пробивается сквозь инверсионный слой и создаёт эффект, подобный показанному.

? Мой сын любит в новогоднюю ночь жечь бенгальские огни. Почему он может с их помощью рисовать в воздухе фигуры? Почему каждая «искорка», которую выстреливает проволока, что он держит, образует хорошо различимую линию и заканчивается звёздочкой?

Ответ. Впечатление, что бенгальские огни «рисуют» линии в воздухе, связано с явлением, известным как зрительная инерция. Глаз человека не может мгновенно среагировать на изменения картинки, которую он видит, и на несколько миллисекунд сохраняет образ старой картинку вместе с новой. Именно это свойство нашего зрения позволяет воспринимать кинофильмы или ТВ-передачи как иллюзию движения, хотя на самом деле это последовательность неподвижных кадров. Если меняющийся кадр содержит очень яркие объекты на тёмном фоне, например, звёздочки бенгальских огней в темноте, инерция больше, так что в течение довольно долгого времени свет от последовательных изображений складывается и возникает впечатление чёрточки. Существует много устройств на этом эффекте. Так, с помощью полосок быстро движущихся светодиодов можно создавать надписи в воздухе. Инерция зрения объясняет и возникновениие цветовых пятен перед глазами после вспышки фотокамеры. Искорки от бенгальских огней образуются в результате сгорания выбрасываемых опилок магния и алюминия. Сначала горит только наружный слой металла, но после того как опилки прогорают до некоторого критического размера, проволочный стержень раскаляется и взрывается. Разлетающиеся остатки опилок быстро и ярко прогорают в форме ясно различимой звёздочки.

www.newscientist.com (2006, May 20, p. 93).

Пер. с англ. А.В.БЕРКОВА

.  .